3.1. Архітектурно-художні властивості
Обладнання і матеріали. Колекція мінералів і гірських порід, довідкові таблиці, мікроскоп, колірні еталони, лінійка, шкала твердості мінералів.
Методи випробування. Роботу починають із вивчення основних породоутворюючих мінералів. Користуючись табл. 3.1, засвоюють назву мінералів. Користуючись лупою, визначають характер спайності мінералів, а також структуру, фактуру, колір, блиск.
Форма зразків може бути правильною або неправильною, кубовидною, кутастою, плитовидною, призматичною, циліндричною, шаровидною.
Розрізняють кристалічну або зернисту (дрібно-, середнє-, крупно- і грубозернисту), пегматитову, скловату, порфірову структури гірських порід.
Фактура - видима будова поверхні матеріалу (рельєфна і гладка). Рельєфні фактурибувають: організовані (із повторюваним малюнком) - природне каміння. і неорганізовані (із нерівномірним малюнком) - бетон з оголеним заповнювачем.
Звук при ударі молотком, що залежить від структури, вологості і тріщиностійкості гірської породи, може бути дзвінким, глухим, деренчливим. Поверхня розколу буває рівною, нерівною, рваною, кутастою, раковистою, хвилястою, шароподібною; характер розколу - гладкий, волокнистий, шорсткуватий, землистий. Ребра окремостей розрізняють гострі, різальні, тупі.
Спайність – це здатність деяких мінералів при ударі розколюватися визначеними рівними площинами - площинами спайності.
Колір – здатність мінералів відображати і заломлювати світло, створюючи певне відчуття кольору.
Блиск – властивість поверхні відбивати світло (скляний, смарагдовий, бурштиновий та ін.).
Мінерали кальцит і доломіт ідентефікують за допомогою 10%-го розчину соляної кислоти (за «вскипанням» краплі). Потім, керуючись табл. 3.3, визначають, до складу яких гірських порід входить кожний із мінералів. Студент, самостійно користуючись колекцією і характеристиками мінералів, повинний заповнити табл. 3.1, описавши не менше п’яти мінералів кожної групи.
Таблиця 3.1.
Основні архітектурно-художні властивості мінералів
Назва мінералу |
Основні ознаки декоративності |
Гірські породи, які містять даний мінерал |
|||
Колір |
Блиск |
Структура |
Фактура |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновок формулюється на підставі порівняння отриманих результатів із вимогами стандарту.
Гірські породи вивчають за аналогією з мінералами. Користуючись табл. 3.4 і колекцією, встановлюють форму зразків і колір, а за допомогою лінійки, лупи, голки і молотка - структуру, звук при ударі, поверхню і характер розколу, наявність або відсутність тріщин і різноманітних включень.
Результати вивчення гірських порід заносять до табл. 3.2, описавши за власним вибором або завданням викладача 4-5 видів гірських порід.
Таблиця 3.2.
Основні архітектурно-художні властивості гірських порід
Найменування гірської породи |
Основні ознаки декоративності |
Мінералогічний склад |
Рекомендовані галузі застосування |
|||
колір |
форма |
характер розколу |
структура |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На підставі вивчення декоративних властивостей мінералів і гірських порід необхідно сформулювати висновки про позитивні і негативні ознаки декоративності розглянутих матеріалів. Високо цінується «хмарний» рисунок у гранітів, «пейзажний», деревоподібний і брекчієподібний рисунки в мармурів, чистота насиченого тону, рідкісність кольору (зелений, синій), просвічуваність (для мармурів) і т.п. Серед структур вивержених порід перевага звичайно віддається середнє- і грубозернистим.
До негативних ознак, що знижують декоративність лицювальних каменів із гірських порід, відносять: у гранітів - жовті і бурі відтінки, плями, нерівномірність фарбування (малюнок у вигляді різких січних жилок), невисока відбивна здатність після полірування; у лабрадоритів - бурі плями, дрібнозерниста структура; у габро - сірі відтінки, нерівномірність рисунку і структури, шагренева поверхня після полірування; у вапняків і доломітів - нерівномірність фарбування, сірі і бурі відтінки, наявність включень.
Таблиця 3.3.
Характеристика основних породоутворюючих мінералів
Назва мінералів |
Густина, кг/м3 |
Твердість за шкалою Мооса |
Спайність |
Додавання |
Колір |
Блиск |
Гірські породи, які містять даний мінерал |
МІНЕРАЛИ МАГМАТИЧНИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД |
|||||||
Кварц |
2650 |
7 |
відсутня |
щільне |
безбарвні, фіолетові |
скляний |
граніти, діорити |
Ортоклаз |
2600 |
6 |
досконала |
призматичне |
білі, рожеві, червоні, жовті |
тьмяний |
граніти, пегматити, кварцові порфіри, ліпарити |
Мусковіт |
2750-3100 |
2-3 |
дуже досконала (в одній площині) |
лускате |
безбарвні, бурі |
скляний |
граніти, андезити, сланці й ін. |
Біотит |
3100 |
2-3 |
дуже досконала (в одній площині) |
лускате |
Чорні, бурі |
скляний |
граніти, гнейси, сланці й ін. |
|
3100-3200 |
5,5-6 |
досконала |
гілчасто-призматичне |
чорний |
скляний |
діорит, андезит, габро, діабази |
Авгіт |
3200-3600 |
5-6 |
досконала |
стовпчасте або зернисте |
чорний, бурий, зелений |
скляний |
діорити, базальти |
Олівін |
3000-3500 |
6,5-7 |
недосконала |
зернисте |
маслиново-зелений, чорний |
скляний |
базальт, габро, перидотит, діабаз |
МІНЕРАЛИ ОСАДОВИХ ГІРСЬКИХ ПОРІД |
|||||||
Кальцит |
2600-2800 |
3 |
досконала |
щільне |
безбарвні, білі, сірі, бурі |
матовий |
вапняки, мармури, мергелі, вапнякові піщаники |
Магнезит |
2800 |
3,5-4 |
досконала |
призматичне |
білий, сірий |
металевий |
магнезити, мармури |
Доломіт |
2800-2900 |
3,5-4 |
досконала |
призматичне, пластинчасте, зернисте |
білий, сірий, безбарвний |
скляний |
доломіти, мармури, мергелі |
Ангідрит |
2800-3000 |
2-3,5 |
досконала |
призматичне |
матовий, блакитний, білий, ясно-сірий |
скляний |
ангідрит |
Гіпс |
2300 |
2 |
досконала |
шарувате |
білий, жовтий |
скляний |
гіпсові породи |
Каолініт |
2800 |
1 |
відсутня |
землистий |
білий |
жирний |
глини, глинисті сланці |
Рогова
обманка
Таблиця 3.4.
Характеристика найголовніших магматичних, осадових і метаморфічних гірських порід
Назва гірської породи |
Мінералогічний склад |
Середня густина, кг/м3 |
Міцність при стиску, МПа, (кгс/см2) |
Колір |
Структура |
Рекомендовані галузі застосування в будівництві. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
МАГМАТИЧНІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ |
||||||
Граніти |
кварц, слюда, польовий шпат, |
2600-2700 |
80-310 (800-3100) |
червоний, рожевий, сірий, сіро-блакитний |
дрібно-, середньо-кристалічна |
облицювальні плитки, камені для кладки склепінь, підвалин мостів та ін. вироби для дорожнього будівництва (бортові камені, бутовий камінь, щебінь) |
|
польовий шпат, рогова обманка, авгіт, слюда |
2600-2700 |
120-180 (1200-1800) |
сірий, червоний, червоно-зелений |
рівномірно-кристалічна, порфірова |
ті самі, що й для граніту |
Андезити |
рогова обманка або піроксени, слюда і плагіоклаз |
2200-2700 |
80-240 (800-2400) |
від світло- до темно-сірого |
кристалічна |
вироби для спеціальних облицювань; як заповнювачі кислототривких виробів |
Базальти |
плагіоклаз, авгіт, олівін |
2700-3200 |
300-500 (3000-5000) |
сіро-чорний, зелено-сірий, темно-зелений |
скловато-приховано-кристалічна |
бутовий камінь, щебінь, брущатка для мостіння доріг, сировина для розплавлених виробів |
Пемза |
аморфний кремнезем |
400-1400 |
0,4-2,0 (4-20) |
сірий, ясно-жовтий |
аморфна, велико-пориста |
легкий заповнювач у бетонах, гідравлічна добавка до цементу |
Сієніти
Продовження таблиці 3.4.
ОСАДОВІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Доломіт |
доломіт, а також магнезит і ін. |
2800-2900 |
15-150 (150-1500) |
білий, сірий, чорний, бурий |
щільна кристалічна |
сировина для вогнетривів, скла, каустичного доломіту |
Вапняки |
кальцит, а також кварц, доломіт |
1060-2500 |
5-200 (50-2000) |
сірий, білий, жовтий, коричневий, рожевий, чорний, |
щільна-кристалічна, пориста, алітова, черепашникова, туфова, землиста |
бутовий камінь, стінові вироби, щебінь, лицювальні плити, сировина для виробництва вапна, цементу, скла й ін. |
|
кальцит |
1000-1700 |
0,4-5 (4-50) |
білий, сірий, жовтий |
дрібно-кристалічна, напівземлиста |
сировина для будівельного вапна, скла, замазок, шпаклівок |
Глина |
каолініт |
1400-1600 |
- |
білий, жовтий, червоний, сірий |
- |
сировина для керамічних матеріалів, цементу |
Пісок |
кварц |
1300-1400 |
- |
Жовтий |
- |
заповнювачі для бетону, сировина для скла, силікатної цегли |
Гіпс |
гіпс |
2100-2200 |
80 (800) |
білий, жовтий |
зернисто-кристалічна |
сировина для гіпсових в’яжучих
|
МЕТАМОРФІЧНІ ГІРСЬКІ ПОРОДИ |
||||||
Гнейси |
кварц, польовий шпат, слюда, рідше рогова обманка, авгіт |
2400-2800 |
150-200 (1500-2000) |
подібний світлофарбованим видам граніту |
грубо-, тонко-сланцева, стрічкова, смугова |
бутовий камінь, тротуарні плити, бортові камені, щебінь, вироби для облицювання |
Крейда
Закінчення таблиці 3.4.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Мармури |
в основному кальцит, а також доломіт |
2700-2900 |
80-300 (800-3000) |
білий, сірий, рожевий, блакитний, жовтий, зелений, чорний |
дрібно-, середнє- і грубозерниста |
вироби для внутрішнього облицювання (плити, архітектурні деталі та ін.), крихка для мозаїчних бетонів |
Кварцити |
кварц, домішки слюди, мусковіту, графіту й ін. |
2800-3000 |
до 500 (5000) |
білий, сірий, рожевий, червонуватий |
рівномірно-кристалічна зцементована |
вироби для облицювання, щебінь кислотостійкого бетону, сировина для виробництва вогнетривів |
|
хризотил |
1000-1200 |
- |
сірий, ясно-зелений |
волокниста |
сировина для азбесто-цементних виробів, вогнезахисних і термоізоляційних матеріалів |
Азбест